Mang truyen du lieu ĐHCN TPHCM

Mạng máy tính hay hệ thống mạng (tiếng Anh: computer network hay network system) là sự kết hợp các máy tính lại với nhau thông qua các thiết bị nối kết mạng và phương tiện truyền thông (giao thức mạng, môi trường truyền dẫn) theo một cấu trúc nào đó và các máy tính này trao đổi thông tin qua lại với nhau

KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ

MẠNG

I CÁC KHÁI NIỆN CƠ BẢN

- Mạng máy tính là gi : Mạng máy tính là 1 nhóm các máy tính, thiết bị ngoại vi được nối kết với nhau thông qua các phương tiện truyền truyền dẫn như cáp, sóng điện từ, tia hồng ngoại…… giúp cho các thiết bị này có thể trao đổi dữ liệu với nhau 1 cách dễ dàng

- Các thành phần cơ bản cấu thành mạng máy tính :

+ Máy tính : Máy tính sử dụng trong mạng bao gồm các loại máy Mainframe, minicomputer, Laptop, Personal Computer…… mỗi thành phần này là 1 điểm nối vật lý liên kết trên mạng

+ Các thiết bị giao tiếp dùng liên kết các thành phần mạng : Card mạng ( NIC hay adapter ), HUB, SWITCH, ROUTER……

+ Môi trường truyền dẫn : hữu tuyến ( cáp ), vô tuyến ( sóng điện từ, tia hồng ngoại )

+ Các thiết bị ngoại vi : Máy PRINTER, FAX, MODEM, SCANER…… + Các giao thức ( TCP/IP, IPX/SPX, NetBeui…….)

+ Các hệ điều hành mạng : WinNT, Novell Netware, Unix………

- Các thuật ngữ liên quan :

+ Server : Là máy phục vụ được cài đặt hệ điều hành và các phần mềm chuyên dụng làm các chức năng quản lý và cung cấp các dịch vụ cho các máy tính khác Tuỳ theo dịch vụ cung cấp mà người ta chia ra làm các loại server sau: File server : dùng cung cấp các dịch vụ về file và

folder Print Server : Cung cấp các dịch vụ về in ấn…… Do các máy server làm chức năng phục vụ nên cấu hình máy server phải mạnh thường là các máy chuyên dụng của các hãng như Intel, IBM……

+ Client : Là máy sử dụng các dịch vụ mà máy server cung cấp Do sử lý công việc không lớn nên thông thường các máy này không yêu cấu cấu hình mạnh

+ Host : Host là 1 diểm nối trên mạng Host có thể là client hay server

+ Resource : Là những tài nguyên trên mạng gồm : tập tin, thư mục, máy in, máy Fax……

+ Share data : là tập hợp các tập tin, thư mục mà các máy tình chia sẻ để các máy khác truy cập sử dụng chúng thông qua mạng

+ User : là tài khoản người dùng khi sử dụng máy trạm( client ) để truy xuất đến những tài nguyên mạng Thông thường 1 user sẽ có 1

username và password do nhà quản trị cung cấp, hệ thống sẽ dựa vào username và password để nhận biết bạn là ai và có quyền hay khong co quyền vào mạng, có quyền hay khong co quyền sử dụng tài nguyên trên mạng

+ Administrator : Là tài khoản quản trị hệ thống

+ Phương thức gởi dữ liệu trên hệ thống mạng : Dữ liệu được gởi từ điểm này đến điểm khác trong một bộ phận nhỏ gọi là: gói, khung hoặc ô dữ liệu (ATM)

Gói được xác định bằng ngôn ngữ hoặc giao thức được dùng trong mạng

Header Data Footer

II MÔ HÌNH MẠNG MÁY TÍNH

• Mạng tập trung : Toàn bộ tiến trình xử lý tại máy tình trung tâm Các máy tính trạm cuối ( terminal ) được nối mạng với máy tính trung tâm và hoạt độngn như những thiết bị xuất nhập dữ liệu cho phép người dùng chỉ xem trên màn hình và nhập dữ liệu từ bàn phím Mô hình xử lý mạng trên có thể triển khai trên hệ thống phần cứng hoặc phần mềm được cài trên server

Ưu điểm : Dữ liệu được bảo mật an toàn, dễ dàng backup và diệt virus, chi phí cho các thếit bị thiết lập mạng thấp

Nhược điểm : Khó đáp ứng các yêu cầu của nhiều ứng dụng khác nhau, tốc độ truy xuất chậm

• Mạng phân tán : Các máy tính có khả năng hoạt động độc lập, các công việc được tách nhỏ và giao cho nhiều loại máy tính khác nhau xử lý thay vì xử lý tại máy tính trung tâm Tuy dữ liệu được xử lý và lưu trữ tại các ,máy cục bộ nhưng chúng được nối mạng với nhau nên chúng có thể trao đổi dữ liệu và dịch vụ

Ưu điểm : Truy xuất nhanh, phần lớn không giới hạn các ứng dụng Nhược điểm : Dữ liệu lưu trữ rời rạc khó đồng bộ, backup và rất dễ nhiễm virus

• Mạng cộng tác : Gồm nhiều máy tính có thể tương tác với nhau để thực hiện 1 công việc 1 máy tính có thể mượn năng lực của máy khác bằng cách chạy chương trình trên máy khác nằm trong mạng

Ưu điểm : Rất nhanh và mạnh, có thể chạy các ứng dụng có các phép toán lớn

Nhược điểm : Các dữ liệu lưu trữ trên các vị trí khác nhau nên rất khó đồng bộ và backup, khả năng nhiễm virus rất cao

III CÁC LOẠI MẠNG MÁY TÍNH

• Mạng cục bộ LAN ( Local Area Network )

Mạng LAN được xây dựng trên cơ sở gồm 1 nhóm các máy tính và thiết bị truyền thông được nối với nhau trong 1 phạm vi nhỏ ( trường học, nhà cao ốc…….)

Mạng LAN thường có các đặc điểm sau:

+ Băng thông lớn, Truyền tải dữ liệu với tốc độ cao

+ Tồn tại trong 1 phạm vi hẹp, kích thước bị giới hạn

+ Chi phí cho các thiết bị kết nối mạng LAN tương đối rẻ

+ Công việc quản trị mạng đơn giản, dễ dàng

• Mạnd diện rộng WAN ( Wide Area Network )

Mạng WAN được xây dựng trên cơ sở như 1 mạng được bao phủ 1 vùng địa lý rộng lớn có thể là 1 quôc gia, 1 châu lục hay toàn cầu Mạng WAN thường được các công ty đa quốc gia xây dựng Do phạm vi mạng rộng lớn nên thông thươ’ng WAN là tập hợp bởi những mạng LAN nối lại với nhau thông qua các thiết bị truyền thông : vệ tinh, sóng viba, cáp quang, cáp điện thoại…

Mạng WAN thường có đặc điểm sau :

+ Băng thông nhỏ, truyền tải dữ liệu với tốc độ thấp Dễ bị mất kết nối thường chỉ phù hợp với các ứng dụng như Email, Web, ftp……

+ Tồn tại trong phạm vi rộng, kích thước không bị giới hạn

+ Chi phí cho việc xây dựng Wan rất đắt tiền

+ Do kết nối nhiều LAN nên mạng rất phức tạp và có tính toàn cầu nên phải có tổ chức quốc tế đứng ra qui địng và quản trị

• Internet : internet là mạng máy tính lớn nhất thế giới hoặc chính xác hơn là mạng của các mạng tức là bao gồm rất nhiều ….nhiều những máy tính nối lại với nhau Nó cho phép bất kỳ 1 máy tính nào trong mạng có thể kết nối với bất kỳ máy nào khác trên mạng và trao đổi thông tin với nhau 1 khi kết nối vào internet máy tính của bạn sẽ là 1 trong hàng chục triệu thành viên của mạng khổng lồ này

IV MÔ HÌNH QUẢN TRỊ MẠNG

+ Workgroup : Trong mô hình này các máy tính có quyền hạn ngang nhau và không có các máy chuyên dụng làm nhiệmvụ cung cấp dịch vụ hay quản lý dịch vụ Các máy tính làm việc ở chế độ workgroup tự bảo mật và quản lý tài nguyên của riêng mình đồng thời nó cũng chứng thực cho người dùng cục bộ

+ Domain : trong mô hình này trong hệ thống có các máy tính chuyên dụng làm nhiệm vụ cung cấp các dịch vụ, quản lý và chứng thực người dùng, quản lý các máy trạm Các tài nguyên cũng được quản lý và cấp quyền hạn cho người từng người dùng

V CÁC KIỂU NỐI MẠNG :

+ Peer to Peer ( Mạng ngang hàng )

- Mạng ngang hàng bao gồm 1 nhóm các máy tính được kết nối với nhau, làm việc cùng với nhau

- Tât cả các máy trong mạng đều có quyền như nhau, không có bất kỳ 1 máy tính nào đóng vai trò phục vụ Người dùng trên từng máy chịu trách nhiệm điều hành, quản lý và chia sẻ các tài nguyên của chính máy tính mình sử dụng

- Làm việc tốt với cấu hình mạng ít hơn 10 máy

Ưu điểm : Đơn giản, dễ dàng cài đặt, tổ chức và quản trị, chi phí thiết bị dùng thiết lập mạng thấp

Khuyết điểm : không quản lý tập trung nên dữ liệu phân tán Khả năng bảo vệ rất thấp, rất dễ bị xâm nhập

+ Client / Server ( Mạng khách / chủ )

- Mạng Client / Server bao gồm 1 nhóm máy phục vụ cung cấp các tài nguyên và dịch vụ cho cả hệ thống mạng sử dụng gọi là hệ thống máy chủ (server) Một hệ thống gồm nhiều máy tính sử dụng các tài nguyên và dịch vụ do hệ thống máy chủ cung cấp gọi là máy khách (Client)

- Tài khoản người dùng (USER) do máy chủ cung cấp và được quản lý bởi máy chủ Chỉ máy chủ mới có quyền giải quyết các yêu cấu của USER

- Các máy server thường có cấu hình mạnh ( tốc độ xử lý nhanh, không gian lưu trữ lớn……) thường sử dụng các máy tính chuyên dụng

- Dựa vào chức năng ta có thể chia hệ thống SERVER ra thành các loại server như sau :

+ File server : Cung cấp dịch vụ phục vụ các yêu cầu về file trong mạng

+ Print server : Cung cấp các dịch vụ về in ấn + Application server : Cung cấp các dịch vụ cho phép các ứng dụng chạy tr6en server và trả kết quả về cho client

+ Mail server : Cung cấp các dịch vụ về gởi và nhận MAIL + Web server : Cung cấp các dịch vụ về WEB

+ Database server : Cung cấp các dịch vụ về lưu trữ, tìm kiếm thông tin

+ Communication server : Quản lý các kết nối từ xa

Ưu điểm : Dữ liệu được lưu trữ tập trung, dễ dàng backup và đồng bộ với nhau Tài nguyên và dịch vụ tập trung nên dễ chia sẻ quản lý và phục vụ cho nhiều người dùng Khả năng bảo mật dữ liệu cao, theo nhiều lớp

Khuyết điểm : Các server chuyên dùng đắt tiền và phải có đội ngũ quản trị hệ thống mạng

VI CÁC DỊCH VỤ MẠNG

Dich vụ mạng là lý do tại sao chúng ta sử dụng hệ thống mạng Ở phần này mô tả các hầu hết các dịch vụ trong hệ thống mạng

+ Cơ sở để liên kết các dịch vụ mạng : Tất cả các PC trong mạng phải được cài đặt hệ điều hành và hệ thống phần mềm chuyên dụng cho phép chúng làm việc được với nhau trong môi trường mạng

+ Redirector service : redirector là 1 chương trình chạy trên máy trạm làm việc kiểm soát những yêu cầu liên quan đến mạng Chẳng hạn 1 người dùng trên trạm làm việc yêu cầu các tập tin nội bộ thì Redirector sẽ chuyển những yêu cấu đó đến HĐH nội bộ Nếu yêu cầu đó nhằm vào những tập tin ở máy tính khác trên mạng thì Redirector sẽ kiểm tra các yêu cầu và sau đó gởi các yêu cầu chuyển tiếp qua mạng để đến đích thông qua 1 đường truyền định sẵn

- Yêu cầu được đặt trong 1 gói tin có địa chỉ trạm dịch vụ

- Phần mềm Redirector được cài đặt riêng ở mỗi trạm làm việc cùng với phần mềm điều khiển crad mạng

+ Server service : Máy tính server phải có những thành phần tiếp nhận những yêu cầu từ các client trong mạng và thực hiện định tuyến hối đáp những yêu cầu thông qua hệ thống mạng tới các client

• file service :

+ file service cho phép các máy tính mạng chia sẻ file, thao tác trên các tập tin này như : lưu trữ, tìm kiếm, di chuyển…

+ file service cho phép user : đọc, viết, quản lý file và data

+ file service rất quan trọng đối vời mạng kiểu nối mạng client/server và peer to peer

+ Máy tính cung cấp các dịch vụ về file gọi là file server Có 2 kiểu file server : Chuyên dụng và không chuyên dụng

- File server chuyên dụng thường dùng trong mạng kiểu client/server và chỉ làm 1 nhiệm vu duy nhất đáp ứng tất cả các yêu cầu từ client trong mạng

- File server không chuyên dụng thường sử dụng trong mạng kiểu peer to peer nó làm 1 lúc 2 nhiệm vụ Cho phép máy tính vừa đóng vai trò là file server đáp ứng tất cả các yêu cầu từ các máy tính khác trong mạng vừa đóng vai trò là user yêu cầu sử dụng file từ file server khác

• File transfer service :

+ Dịch vụ truyền tải tập tin : Cho phép truyền tải file, data từ nơi này sang nơi khác nhanh chóng dễ dàng

Giả sử có 1 tập tin hay tài liệu muốn di chuyển từ vị trí này sang vị trí khác thì ta có các giải pháp thực hiện là :

- Dùng ổ đĩa di dộng để sao chép, di chuyển dữ liệu.( Khó khăn khi

di chuyển dữ liệu đến những nơi ở xa

- Sử dụng kết nối dial up để kết nối 2 máy tính lại và sao chép, di chuyển dữ liệu giữa chúng( tốc độ đường truyền quá chậm, sao chép và di chuyển dữ liệu lâu)

- Trong cả 2 giải pháp trên thì đều có những nhược điểm rất lớn Do vậy nếu có mạng và sử dụng dịch vụ truyền tải file sẽ cho chúng ta khả năng truyền tải dữ liệu dễ dàng với tốc độ cao

+ Hầu hết các hệ thống mạng đều có 1 vài trung tâm lưu trữ file để lưu trữ những file quan trọng trong nhiều năm File, data thường được lưu trữ theo các cách sau :

- Lưu trữ trực tuyến (online storage) : Dữ liệu được lưu trữ trong đĩa cứng nên truy xuất dễ dàng nhanh chóng bất kể thời gian Nhưng

phương pháp này có 1 nhược điểm là chúng không thể tháo rời để trao đổi hoặc lưu trữ tách rời đồng thời chi phí cho 1 MB dữ liệu online tương đố cao

- Lưu trữ ngoại tuyến (offline storage) : Thường áp dụng cho những dữ liệu ít khi cần truy xuất Các thiết bị phổ biến dùn cho phương pháp này là Băng từ và đĩa quang Phương pháp náy khi truy xuất khá chậm

- Lưu trữ cận tuyến (Near-line storage): Thường dùng thiết bị jukebox để tự động quản lý các băng từ, đĩa quang Cho tốc độ truy xuất nhanh hơn lưu trữ ngoại tuyến nhưng chi phí không cao

+ Chuyển dời dữ liệu (data migration) : Là công nghệ tự động dời các dữ liệu ít dùng từ kho lưu trữ trực tuyến sang kho lưu trữ cận tuyến hay ngoại tuyến Nói cách khác là quá trình chuyển các file, data từ dang lưu trữ này sang dạng lưu trữ khác

+ Sao lưu dự phòng (File archive) : Là qúa trình sao chép và lưu trữ 1 bản sao dữ liệu từ thíêt bị lưu trữ chính Khi thíêt bị lưu trữ chính có sự cố thì chúng ta dùng dùng bản sao dự phòng để phục hối lại dữ liệu + Đồng bộ hoá việc cập nhật dữ liệu (File-update Synchronization) : Theo dõi các thay đổi khác nhau lên cùng 1 tập tin, để đảm bảo rằng tất cả mọi người dùng đều có bản sao mới nhất của tập tin và tập tin không bị hỏng

- Máy in có thể đặt tại bất kỳ nơi đâu trong hệ thống mạng

- Dùng cơ chế hàng đợi in cho phép ấn định mức độ ưu tiên của các tài liệu cần in

• Application service :

Dịch vụ náy cho phép các ứng dụng có thể huy động năng lực của các máy tính chuyên dụng khác trên mạng VD : Khi máy client thực hiện 1 phép toán cần khả năng xử lý mạnh Nó sử dụng năng lực của máy chuyên dụng khác trên mạng xử lý phép toán cho nó rồi trả kết quả về lại cho client

• Database service :

Dịch vụ cơ sở dữ liệu cho phép các ứng dụng được thiết kế chạy ứng dụng tại client và cơ sở dữ liệu được lưu trữ, quản lý bởi server

Dịch vụ cơ sở dữ liệu thực hiện các chức năng sau :

- Bảo mật cơ sở dữ liệu

- Tối ưu hoá tiến trình thực hiện các tác vụ cơ sở dữ liệu

- Xác định vị trí tốt nhất để lưu trữ dữ liệu (không bắt buộc client phải biết vi trí của dữ liệu)

- Phục vụ số lượng người dùng lớn, truy cập nhanh vào cơ sở dữ liệu

- Phân phối dữ liệu qua nhiều hệ phục vụ cơ sở dữ liệu

+ Các phương pháp cập nhật dữ liệu sao lưu dự phòng

- Master-driven updates : Máy phục vụ chính nhận tất cả những thông tin cập nhật và khi hệ thống mở nó cập nhật tất cả những thông tin mới lên bản lưu trữ dự phòng trước đó

- Locally driven updates : Bất kỳ vị trí máy phục vụ nào nhận được bản cập nhật mới nhất và nó chịu trách nhiệm phân phối sự thay đổi đến những bản lưu trữ dự phòng trước đó

• Message / Communication service :

Là dịch vụ cho phép gởi và nhận thông tin từ nơi này sang nơi khác Thông thường bao gồm 3 dạng sau : Mail, Voicemail, Fax

Mail : Là hệ thống thư điện tử cho phép gởi và nhận trong LAN hay nhận thông qua internet

- 1 số hệ thống Email phức tạp có hỗ trợ thêm về sound, graphics và videoê2

- 1 vài lọai Email server chyên nghiệp : Microsoft Exchange Server, Novell’s Group Wise, Lotus Notes…

Voice mail : Cho phép kết nối máy tính đến hệ thống điện thoại và nhà cung cấp các dịch vụ về truyền các bản tin nhắn dạng tiếng thông qua máy tính Nó kết hợp hệ thống truyền tiếng nói trên máy tính với tiếng nói tạo ra voice mail truyền đến máy tính khác thông qua mạng Fax service : Cho phép gởi nhận FAX thông qua hệ thống mạng Thông thường máy FAX trong hệ thống mạng được qủan lý bởi fax serve[r

• Diectory service : Dịch vụ này cho phép tích hợp mọi thông tin về các đối tượng trên mạng thành 1 cấu trúc dạng thư mục dùng chung nhờ đó mà qúa trình quản lý vá chia sẻ tài nguyên trở nên hiệu quả hơn

• Sercurity service : Bảo mật là 1 vấn đề hết sức quan trọng trong hệ thống mạng Thông thường việc bảo mật tài nguyên và dữ liệu cho toàn hệ thống mạng có thể do người quản trị mạng hay chính người chủ của dữ liệu quản lý bằng cách áp chính sách truy xuất cho từng người dùng hoặc từng nhóm người dùng trên mạng

Ví dụ : Khi bạn chia xẻ tài nguyên hay dữ liệu trên hệ thống mạng bạn có quyền điều khiển hoặc chỉ định những ai có quyền truy xuất đến tài nguyên đó và làm được cái gì với nó

MÔ HÌNH THAM CHIẾU OSI

I CÁC TỔ CHỨC ĐỊNH CHUẨN VÀ ISO

+ ITU ( International Telecommunication Union ) : Hiệp hội viễn thông quốc tế + IEEE ( Institute of Electronic and Electronic Engeneers ) : Viện các kỹ sư điện – điện tử

+ ISO ( International Standard Organization ) : Tổ chức tiêu cuẩn quốc tế, trụ sở tại Genever, Thụy Sĩ Vào năm 1977, ISO được giao nhiệm vụ thiết kế 1 chuẩn truyền thông dựa trên lý tuyết về kiến trúc hệ thống mở làm cơ sở để thiết kế mạng máy tính Mô hình này có tên OSI ( Open System Interconnection : Tương kết các hệ thống mở )

II QUI LUẬT VÀ QUÁ TRÌNH THÔNG TIN :

Truyền thông trên mạng rất giống thông tin giữa con người với nhau phải có những qui luật để người này có thể nói chuyện với người khác

Mạng máy tính thật sự có rất nhiều qui luật để trao đổi thông tin 1 vài qui trình được quản lý bởi những tiêu chuẩn của mạng là :

+ Những qui trình dùng để thiết lập và kết thúc quá trình thông tin

+ Những tín hiệu dùng miêu tả dữ liệu trong môi trường truyền thông

+ Những kiểu của tín hiệu sử dụng

+ Những phương pháp truyền tín hiệu thông qua môi trường truyền thông + Những phương pháp sử dụng để định hướng bản tin đến đích định trước + Những qui trình dùng điều khiển tốc độ của dòng chảy dữ liệu

+ Những phương pháp cho phép các loại máy tính khác nhau thông tin với nhau

+ Những đường đi để bảo đảm bản tin đã đựơc nhận là chính xác

III MÔ HÌNH THAM CHIẾU OSI

Vào năm 1978 ISO ban hành tập hợp đặc điểm kỹ thuật mô tả kiến trúc mạng dành cho việc kết nối những thiết bị mạng không cùng chủng loại

Năm 1984 ISO phát hành bản sửa đổi mô hình này và gọi là mô hình tham chiếu OSI Bản sửa đổi năm 1884 trở thành tiêu chuẩn quốc tế và được dùng như hướng dẫn mạng

Mô hình OSI là hướng dẫn thông dụng và nổi tiếng trong việc mô tả môi trường mạng, nó mô tả phương thức hoạt động của phần cứng và phần mềm dựa

trên kiến trúc phân tầng và cung cấp khung tham chiếu mô tả các thành phần mạng hoạt động ra sao

MÔ HÌNH THAM CHIẾU OSI ĐỊNH NGHĨA CÁC QUI TẮC CHUẨN SAU :

+ Cách thức các thiết bị giao tiếp và truyền thông được với nhau

+ Các phương pháp để các thếit bị trên mạng khi nào được truyền và khi nào không được truyền dữ liệu

+ Các phương pháp để đảm bảo truyền đúng dữ liệu và đúng đến đích + Cách thức vận tải, truyền, sắp xếp và kết nối dữ liệu với nhau

+ Cách thức đảm bảo các thiết bị mạng duy trì tốc độ truyền dữ liệu thích hợp

+ Cách thức biểu diễn 1 bit trên thiết bị truyền dẫn

CẤU TRÚC MÔ HÌNH OSI :

Mô hình OSI có 7 lớp mỗi lớp mô tả 1 phần chức năng độc lập Sự tách lớp đem lại những lợi ích sau

+ Chia hoạt động thông tin mạng thành những thành phần nhỏ hơn, đơn giản hơn giúp chhúng ta dễ dàng khảo sát và tìm hiểu

+ Chuẩn hoá các thành phần mạng để cho phép phát triển mạng từ niều nhà cung cấp sản phẩm

+ Ngăn chặn được tình trạng thay đỗi ở 1 lớp làm ảnh hưởng đến các lớp khác như vậy giúp cho mỗi lớp phát triển độc lập hơn

NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG TỔNG QUÁT OSI

Giả sử có 2 máy tính kết nối với nhau Bạn truyền dữ liệu từ máy này sang máy kia Muốn truyền dữ liệu giữa 2 máy thì phải đảm bảo 2 máy phải có cùng giao thức, Nghĩa là chúng phải hiểu nhau trước khi việc thực hiện truyền dữ liệu giữa chúng Quá trình truyền dữ liệu tổng quát thực hiện theo nguyên tắc sau

+ Tại máy truyền dữ liệu : Dữ liệu sẽ được truyền thông qua 7 lớp ( lần lượt từ lớp 7 đến lớp 1 )trong mô hình OSI Tại mỗi lớp trong mô hình OSI nó sẽ thêm vào những thông tin đặc trưng của lớp đó vào đầu và cuối của dữ liệu

+ Tại máy nhận dữ liệu : Dữ liệu nhận được cũng được truyền thông qua 7 lớp ( từ lớp 1 đến lớp 7 ) trong mô hình OSI Tại mỗi lớp trong mô hình OSI nó sẽ gỡ bỏ đi nhưng thông tin đặc trưng tại từng lớp ở đầu và cuối của dữ liệu, tái tạo lại dữ liệu ban đầu

CHỨC NĂNG CỦA CÁC LỚP TRONG MÔ HÌNH THAM CHIẾU OSI

+ Application Layer ( Lớp ứng dụng )

Là giao diện giữa các chương trình ứng dụng của ngưới dùng và mạng Lớp này không cung cấp các dịch vụ cho bất cứ lớp nào trong mô hình OSI Lớp Application liên quan đến việc cung cấp các dịch vụ ứng dụngï trong hệ thống mạng bao gồm : file services , Print services, Application services……

+ Presentation Layer ( Lớp trình bày )

Lớp này chịu trách nhiệm thương lượng và xác lập dạng dữ liệu được trao đổi Nó đảm bảo thông tin mà lớp ứng dụng của 1 hệ thống gởi đi thì lớp ứng dụng của hệ thống khác có thể đọc được

Lớp Presentation thông dịch giữa nhiều dạng dữ liệu khác nhau thông qua 1 dạng chung, đồng thời nó cũng nén và giải nén dữ liệu, quản lý các cấp độ nén dữ liệu nhằm giảm số bit cần truyền

Data formatting (định dạng dữ liệu):

Bit/byte-orther translation : Thứ tự truyền bit/byte được qui ước bởi qui tắc gởi và nhận

Character code translation ( bảng mã ký tự ): mỗi loại hệ thống máy tính sẽ sử dụng 1 loại bảng mả hoá ký tự khác nhau VD : Để biểu diễn ký tự của tiếng Anh thì Minicomputer và Microcomputer sử dụng bảng mã ASCII(American Standard Code for Information Interchange) trong khi đó máy tính Mainframes của IBM sử dụng bảng mã EBCDIC(Exchange Binary Code Decimal Interchamge Code)

File syntax translation ( tập tin dạng cú pháp ): Là những kiểu định dạng khác nhau giữa các loại máy tính khác nhau VD : Tập tin thống kê trong máy kiểu Macintosh sử dụng sự liên kết giữa 2 tập tin data fork và resource fork Trong khi máy PC chỉ bao gồm 1 tập tin

Encryption ( Mã hóa dữ liệu ): Việc mã hoá dữ liệu tùy theo nhu cầu cần bảo mật về thông tin mà người ta có các cách mã hoá dữ liệu khác nhau như sau :

Public key ( Bảng mã thông dụng ): Phương pháp mã hoá chung đã được định theo chuẩn quốc tế

Private key ( Bảng mã riêng ) : Phương pháp mã hoá riêng không tuân theo chuẩn quốc tế Nó tuân theo qui tắc mà người mã hoá làm ra

+ Session Layer ( Lớp phiên )

Chịu trách nhiệm quản lý về phương pháp hội thoại giữa 2 máy tính bởi các chức năng thiết lập, quản lý và định giới hạn phiên thông tin giữa 2 thiết bị truyền và nhận, điều chỉnh bên nào truyền và truyền trong bao lâu và ngược lại

Các phương pháp truyền thông tin thường được áp dụng

Simplex dialogs ( Đơn công ) Hafl-duxplex dialogs ( Bán song công ) Full-duxplex dialogs ( Song công )

Session Player hoạt động ít nhất thông qua 4 bước

Connection establishment ( Thiết lập kết nối) Data Tranfer ( Truyền dữ liệu )

Connection release ( Ngắt kết nối ) Error Correction ( Kiểm tra lỗi )

Giai đoạn thiết lập kết nối sẽ thiết lập thông số cho phiên thông tin Thực tế quá trình thiết lập kết nối sẽ làm 1 vài những nhiệm vụ sau :

+ Chỉ rõ những dịch vụ được yêu cầu để sử dụng

+ Thẩm định quyền đăng nhập và những thủ tục bảo mật khác

+ Thoả thuận giữa các bộ giao thức và những thông số giao thức

+ Thông báo kết nối IDs

+ Thiết lập điều khiển hội thoại, như báo nhận tin và thủ tục truyền lại Sau khi thiết lập kết nối, Thiết bị liên quan có thể khởi chạy hội thoại và bắt đầu giai đoạn truyền dữ liệu Lớp phiên có thể cũng kết hợp chặt chẽ với những giao thức để phục hồi lại những thông tin bị hư hỏng Kiểm tra việc kết nối có bị mất hay không Sau khi dữ liệu được truyền hết sẽ ngắt kết dữ liệu và ngắt kết nối giữa những thiết bị

+ Transport Layer ( Lớp vận chuyển )

Phân đoạn dữ liệu tại hệ thống máy truyền và tái thiết lập dữ liệu tại hệ thống máy nhận, đảm bảo việc bàn giao các thông điệp chính xác.Lớp này bao gồm các hoạt động sau

Repackaging ( Xếp thứ tự các phân đoạn ) : Khi 1 thông điệp lớn được tách thành nhiều phân đoạn nhỏ để truyền Khi nhận các phân đoạn nhỏ lớp vận chuyển sẽ sắp xếp thứ tự các phân đoạn trước khi ráp nối thành thông điệp ban đầu

Error Control ( Kiểm soát lỗi ) : khi có phân đoạn trong qúa trình truyền bị thất bại, sai hoặc trùng lấp nó sẽ yêu cầu truyền lại

End to End Flow control ( Kiểm soát luồng chảy dữ liệu ) : Lớp vận chuyển sử dụng tín hiệu báo nhận để xác nhận đã nhận được cho bên gởi Bên gởi sẽ không truyền tiếp các phân đoạn dữ liệu nếu như bên nhận chưa gởi đi tín hiệu báo đã nhận được phân đoạn dữ liệu trước đó đầy đủ

Các phương thức truyền gói dữ liệu:

Circuit switching :

Thiết lập đường dẫn và giữ đường dẫn trong suốt quá trình truyền Dữ liệu đi theo

1 đường truyền nhất định đã được định sẵn

Mất nhiều thời gian thiết lập kết nối giữa thiết bị truyền và nhận, Những lưu thông khác trên mạng không thể chia sẻ môi trường truyền thông do băng thông còn lại hẹp

Message switching :

Thiết lập kết nối truyền dữ liệu theo nhiều hướng khác nhau để đi đến đúng nơi cần đến ( Dạng này chỉ thiết lập đường dẫn và giữ đường dẫn trong từng đoạn dữ liệu truyền qua )

Packet switching :

Dữ liệu được chia thành nhiều gói nhỏ mỗi gói nhỏ được truyền đi theo nhiếu hướng khác nhau trên hệ thống mạng Thiết lập kết nối và giữ kết nối trong

thời gian rất ngắn Do truyền dạng gói nên qúa trình truyền vẫn có thể chia sẻ được môi trường truyền

Virtual Circuit Packet Switching :

Chuyển mạch ảo hoạt động thiết lập kết nối giữa 2 thiết bị thông Khi thiết

bị bắt đầu phiên làm việc nó thiết lập các thông số cho thông tin, Chẳng hạn như kích thước tối đa cho 1 bản tin chuyển đi, cửa sổ truyền thông và những đường dẫn mạng Khi hình thành virtual circuit xác định rõ đường dẫn thông qua sự tương tác giữa những thiết bị truyền thông Mạch ảo này là giữ nguyên tình trạng cho đến khi thiết bị kết thúc thông tin

Packet switching có những thuân lợi sau :

Packet switching tối ưu hoá việc sử dụng băng thông bởi vì nó cho phép nhiều thiết bị định tuyến những gói dữ liệu thông qua những kênh mạng Tại bất kỳ 1 thời điểm nào chuyển mạch có thể định tuyến những gói dữ liệu đến vài thiết bị đích khác nhau Điều chỉnh tuyến đường đi cho các gói dữ liệu để đạt được hiệu qủa cao nhất Bởi vì toàn bộ bản tin kkông lưu trữ tại chuyển mạch trước khi truyền tiếp, Sự truyền trễ ít hơn những so với message switching

+ Network Layer ( Lớp mạng )

Chịu trách nhiệm thiết lập các thông điệp, diễn dịch địa chỉ và tên logic thành địa chỉ vật lý đồng thời nó cũng chịu trách nhiệm gợi các packet từ nguồn đến đích

Lớp này đường đi từ máy tính nguồn đến máy tính đích Nó quyết định dữ liệu sẽ truyền theo đường nào dựa vào tình trang ưu tiên dịch vụ và các yếu tố khác

Nó quản lý lưu lượng trên mạng, chuyển đổi gói tin, định tuyến và kiểm soát sự tắc nghẽn dữ liệu Nếu thích ứng mạng trên bộ định tuyến không thể truyền đủ nguyên đoạn dữ liệu mà máy tính nguồn gởi đi thì lớp network trên bộ định tuyến sẽ chia dữ liệu thành những đơn vị nhỏ hơn Ở đầu nhận lớp network ráp nối lại dữ liệu ( packet hay datagram )

+ Data link Layer ( Lớp liên kết dữ liệu ) : Gởi các khung dữ liệu từ tầng network đến tầng physical Ở đầu nhận nó đóng gói dữ liệu dạng thô từ tầng physical thành các khung dữ liệu

Cung cấp khả năng truyền dữ liệu xuyên qua 1 liên kết vật lý Tại đây các bit đến từ lớp physical được liên kết thành các frame Lớp này liên quan đến

- Địa chỉ vật lý

- Mô hình mạng

- Cơ chế truy cập đường truyền

- Thông báo lỗi

- Thứ tự phân phối frame

- Điều khiển dòng

Lớp data link được phân làm 2 lớp con LLC và MAC

MAC ( Media Access Control ) : Điều khiển khi nhiều trạm cùng truy cập chia sẻ 1 kênh truyền thông để truyền thông để truyền thông tin Lớp MAC có thể cung cấp thông tin về địa chỉ cho việc thông tin giữa các thiết bị mạng

LLC ( Logical Link Control ) : lớp LLC thiết lập và duy trì liên kết giữa những thiết bị thông tin

+ Physical Layer ( Lớp vật lý ) : tầng này truyền các luồng bit dữ liệu thông qua liên kết vật lý( cáp mạng) Định nghĩa các qui cách về điện, thủ tục và các đặc tả chức năng dùng để kích hoạt, duy trì và ngắt liên kết vật lý giữa các thiết bị đầu cuối

1 số đặc điểm trong lớp vật lý này bao gồm :

- Mức điện thế

- Khoảng thời gian thay đổi điện thế

- Tốc độ dữ liệu vật lý

- Khoảng đường truyền tối đa

- Các đầu nối vật lý

IV CÁC BƯỚC CHI TIẾT TRONG VIỆC VẬN CHUYỂN GÓI DỮ LIỆU :

Sinh vên dựa vào qúa trình phân tích 7 lớp ở trên để xây dựng qúa trình chi tiết vận chuyển dữ liệu giữa 2 máy tinh thông qua môi trường mạng

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _

V MÔ HÌNH TCP/IP

Mô hình tham chiếu TCP/IP tương tự như mô hình tham chiếu OSI Tại mỗi phân lớp nó có 1 số tính chất sau :

APPLICATION TRANSPORT INTERNET NETWORK INTERFACE

Lớp Application : Bao gồm các ứng dụng như FTP, HTTP, SMTP…

Lớp Transport : Bao gồm 2 ghi thức TCP và UDP

Lớp Internet : Nghi thức IP

Lớp Network layer : Có tính chất tương tự như 2 lớp data link và physical của mô hình OSI

Các bước đóng gói dữ liệu trong mô hình TCP/IP

DATA TCP/ DATA TCP / DATA / IP LD/ TCP / DATA / IP / LD Sinh vên dựa vào 7 lớp OSI và TCP/IP để so sánh 2 mô hình

VI HỌ IEEE 802

IEEE (institute of Eletronic Engineers = viện các kỹ sư điện tử )là một tổ

chứcchuyên nghiệp lớn nhất thế giới vàcó ảnh hưởng rất quan trọng đối vớ việc xây dựng các chuẩn Uỷ ban 802 của IEEE d9ã phát triển một loạt các chuẩn cho LAN, MAN, và WAN Các chuẩn này được thừa nhận và được ISO tái công bố dưới dạng chuẩn ISO 802

Mười hai tiểu ban đã xem xét chuẩn 802 (một tiểu ban thứ mười ba đã được đề nghị để phát triển chuẩn 100BASEX) Hình 1.6 mihn hoạ vị trí của mỗi chuẩn trong mô hình tham khảo OSI

IEEE 802.2

chuẩn IEEE802.2dịnh nghĩa một tầng con LLC được các giao thức tầng phía dưới khác sử dụng Do các giao thức tầng phía dưới sử dụng chỉ một tầng giao thức LLC đơn lẻ, nên các giao thức tầng mạng có thể được thiết kế độc lập với tầng vật lý của mạng và các thực thi tầng con MAC

LLC chắp vào các gói tin một phần đầu định danh các giao thức tầng phía trên, kết hợp với khung Phần đầu cũng khsi báo các tiến trình là nguồng và đích của mỗi gói tin

I2EEE 802.3

Chuẩn IEEE 802.3 định nghĩa là một mạng phái, sinh từ mạng ethernet, thoạt đầu được phát triển bởi các hãng digital, intel,xerox Chuẩn này định nghĩa các đặc tính liên quan đến tấng con MAC của tầng nối kết dữ liệu và tầng vật lý OSI Ngoài một chi tiết khác biệt nhỏ kiểu khung, các chức năng IEEE 802.3 Ethernet giống y hệt DIX Ethernet v.2 thậm chí hai chuẩn có thể cùng tồn tại

trên cùng một hệ cáp, tuy các thiết bị dùng chuẩn này không thể trrưyền thông tin trực tiếp với các thiết bị dùng chuẩn kia

Tầng con MAC dùng dạng truy cập tranh chấp có tên CSMA/CP Kĩ thuật này giãm bớt tình trạng va chạm bằng cách để mỗi thiết bị lắng chờ mạng để xác định nó đã yên hay chưa(“ cảm ứng tần số tải”); một thiết bị chỉ gắng truyền khi mạng yên lặng Điều này giúp giảm bớt song không loại hẳn các sự cố va chạm bởi các tín hiệu phải mấtù một thời gian nhất định để loan trưyền qua mạng Khi các thiết bị truyền chúng tiếp tục lắng chờ, do đó chúng có thể phát hiện ra một

va chạm nếu nó xảy ra Khi một va chạm xảy ra, tất cả các thiết bị ngưng trưyền và gửi một tín hiệu” đang kẹt” để thông báo cho tất cả các trạm về sự cố va chạm Sau đó mỗi thiết bị đợi một thời lượng ngẫu nhiên trước khi gắng trưyền lại Tổ hợp bảo vệ này làm giảm bớt đáng kể các sự cố va chạm trên tất cả ngoại trừ các mạng bận rộn nhất

Phần định nghĩa tầng vật lý mô tả phương pháp phát tín hiệu( cả dãy tần cơ sở lẫn dải tần rộng điều sẵn có), các tốc đôï dữ liệu, vận tải, và các tôpô Vài biến thể tầng vật lý cũng được định nghĩa Mỗi biến thể đựơc đặt tên theo một qui ước qui định tốc độ phát tín hiệu(1 hay 10) Mbps, chế độ giải tần cơ sở( BASE) hoặc giải tầng( BROAD), và một chỉ định các đặc tính vận tải

Ghi chú:

Ngành công nghiệp đã không nhất trí trong việc dùng đúng đắn tên Ethernet Xerox đã đưa tên Ethernet vào lĩnh vực công, có nghĩa là không ai có thể xác nhận thẩm quyền trên nó Những ngưòi theo chủ nghĩa thuần tuý thường hay cho rằng ethernet chỉ có nghĩa là chuẩn digitalintelxerox ban đầu Tuy nhịên, người ta lại thường dùng thuật ngữ để chỉ bất kì mạng nào dựa trên phương pháp điều khiển ttruy cập CSMA/CD

Thông thuờng ta phải cụ thể về chuẩn áp dụng cho một cấu hình mạng nhất định Chuẩn ban đầu có tên là ethernetversion 2( version1 vẫn thỉnh thoảng được dùng) hoặc Ethernet 2 chuẩn IEEE được phân biệt bởi tên uỷ ban của nó 802.3

Sự phân biệt ở đây là quang trọng bởi ethernet version 2 và ethernet 802.3 sử dụng các kiểu khung không tương thích các thiết bị chỉ một kiểu khung sẽ không thể truyền thông với các thiết bị dùng kiểu khung kia

IEEE802.4

Chuẩn 802.4 mô tả một mạng có tôpô buýt vật lý điều khiỉen việc truy cập vận tải theo cơ chế thẻ bài Chuẩn đã được thiết kế để thoả các nhu ccầu của các hệ thống tự động hoá về công nghiệp nhưng lại ít được phổ dụng Cả hai cáp hình giải tần cơ sở lẫn dãy tần rộng( dùng cáp đồng trục 75 ohm) điều có sẵn IEEE802.5

Chuẩn IEEE 802.5 xuất hpát từ mạng tokenring của IBM, sử dụng tôpô logic vòngkhâu và cơ chế điều khiển trruy cập vận tải gốc thẻ bài Tốc độ dữ liệu

1, 4, và 16 Mbps đã được định nghĩa Chuẩn IEEE 802.5 không mô tả một hệ đấu cáp Hầu hết các thưc thi điều dựa trên hệ cáp IBM, sử dụng cáp xoán cặp đựoc đấu dây theo hình sao vật lý

IEEE802.6

Chuẩn IEEE802.6 mô tả một chuẩn MAN tên DQDP( distributed queue dual bus= buýt đôi có hàng đợi phân phối) Không chỉ là một công nghệ mạng dữ liệu, DQDP rất thích hợp với các phiên truyền dữ liệu, tiếng, và video Mạnh dựa trên cáp quang theo cầu hình tôpô buýt đôi Lượng lưu thông trên mỗi buýt là một chiều Khi hoạt động theo từng cặp, hai buýt cung cấp một cấu hình dung lỗi Băng thông được phân bổ bằng các khe thời gian, và các chế độ đồng bộ và bị bộ điều được hỗ trợ

IEEE802.9

Chuẩn IEEE 802.9 hỗ trợ một kênh dị bộ 10 Mbps, cùng với 96 kênh 64 KBPS( tổng băng thông 6 Mbps) có thể chuyên trách các luồn dữ liệu cụ thể Tổng băng thông là 16 mbps Chuẩn này có tên là Ethernet đẳng thời(IsoEnet) và được thiết kế cho các cơ sở có lượg lưu thông gián đoạn và quan trọng về thời gian

IEEE802.11

IEEE802.11 là một chuẩn cho các lan vô tuyến, hiện dang phát triển Một phương pháp CSMA/CD đã được cchứng nhận, nhưng chuẩn chung cuộc vẫn đang chờ giải quyết

IEEE 802.13

Chuẩn IEEE 802.13 ư5a trên một đề nghị 100 Mbps của các hãng AT&T, IBM và hewlettpackard Được gọi là 100 VGAnyLAN, mạng này dựa trên một tôpô đấu dây hính sao và một phương pháp truy cập gốc tranh chấp qua đó các thiết

bị cho ổ cái đầu dây về một nhu cầu truyền dữ liệu Các thiết bị chỉ có thể truyền khi đuợc ổ cái giao giấy phép Chủ trương của chuẩn này là cung cấp một mạng cao cấp có thể hoạt động trong các môi trường hỗn hợp ethernet và tokenRing bằng cách hỗ trợ cả hai kiểu khung

MÔI TRƯỜNG TRUYỀN THÔNG

Trên một mạng bất kỳ, các điểm nối trên mạng phải truyền thông với nhau được thông qua một dạng truyền tải nào đó Con người có thể truyền thông tin với nhau qua đường dây điện thoại hoặc sóng âm thanh trong không khí Máy tính có thể truyền thông thông qua dây cáp, ánh sáng và sóng radio Kỹ thuật truyền tải cho phép máy tính gửi và nhận các thông điệp

Chương này mô tả loại vật tải truyền phổ dụng nhất trên mạng Ta sẽ tìm hiểu các nội dung sau :

I CÁC TẦN SỐ TRUYỀN

Vật truyền tải giúp truyền các tín hiệu điện tử từ máy tính này sang máy tính khác Các tín hiệu điện tử này biểu đạt các giá trị dữ liệu theo dạng số nhị phân (bật/tắt) Các tín hiệu này được truyền thông qua mạng bằng một tổ hợp các thiết bị điện tử (các board mạch, hub, … ) và vật truyền tải (dây cáp, sóng vô tuyến, …) cho đến khi chúng đến được máy tính đích Ở đó, chúng lại được chuyển đổi thành các tín hiệu thành các dữ liệu bên trong máy tính nhận

Tất cả các tín hiệu truyền giữa các máy tính đều bao gồm một dạng sóng điện từ (electromagnetic - EM) nào đó, từ các tần số radio đến viba và tia hồng ngoại Các vật tải khác nhau được dùng để truyền các tín hiệu tùy theo tần số của dạng sóng EM

Các sóng tần số radio thường được dùng để phát tín hiệu LAN Các tần số radio có thể được dùng với cáp điện (xoắn cặp hay đồng trục) hoặc thông qua việc truyền phủ sóng radio

Các kỹ thuật truyền viba đựơc dùng để truyền thông giữa các trạm đất và các vệ tinh hay dùng để truyền điểm-điểm trên mặt đất Các sóng viba cũng có thể được dùng theo các dạng công suất thấp để phủ rộng các tín hiệu từ một trạm phát đến nhiều trạm thu Các mạng điện thoại tế bào là những ví dụ về các hệ thống dùng các tín hiệu viba công suất thấp để phủ rộng các tín hiệu

Tia hồng ngoại có thể được truyền trên các khoảng cách tương đối ngắn và có thể được phát sóng giữa hai điểm hoặc từ một điểm phủ sóng cho nhiều trạm thu Có thể truyền tia hồng ngoại và các tần số ánh sáng cao hơn thông qua cáp quang

Đặc tính của vật tải truyền :

Mỗi loại vật truyền tải đều có các tính năng đặc biệt thích hợp với một kiểu dịch vụ cụ thể với các đặc tính sau đây :Giá thành, Các yêu cầu cài đặt, Băng thông, Suy hao, Miễn nhiễu điện từ

Ba đặc tính sau sẽ được giải thích kỹ hơn

BĂNG THÔNG :

Trong lĩnh vực mạng máy tính, thuật ngữ băng thông (bandwidth) có nghĩa là số đo công suất của một vật tải để truyền dữ liệu Một vật tải có công suất hạn chế sẽ có băng thông thấp

Có thể ví băng thông như các vòi nước Nếu một vòi nước đường kính nửa inch có thể tải luồng nước từ nhỏ giọt lên đến băng thông 2 gallon/phút thì có thể xem vòi đó có một băng thông 2 gallon/phút

Các tốc độ truyền dữ liệu thường được phát biểu dưới dạng các bit có thể truyền mỗi giây Trên lý thuyết, một LAN Ethernet có thể truyền 10 triệu bit/giây và có một băng thông 10 megabit/giây (Mbps)

Băng thông của một cáp phần nào được xác định bởi chiều dài cáp Một đoạn cáp ngắn thừơng có băng thông lớn hơn một đoạn cáp dài và là một lý do mà mọi thiết kế cáp chỉ định các chiều dài tối đa để chạy cáp Nếu vượt quá các giới hạn này, các tín hiệu tần số cao nhất có thể bị hỏng và có thể bắt đầu xảy ra lỗi trong các tín hiệu dữ liệu

Ghi chú :

Thuật ngữ băng thông cũng có một nghĩa khác Trong lĩnh vực điện tử băng thông có nghĩa là miền các tần số sẵn có giữa tần số giới hạn thấp và tần số giới hạn cao Các tần số được đo bằng Hertz (Hz) hoặc số chu kỳ/giây Băng thông một tuyền thoại là 400-4,000Hz, nghĩa là tuyến này có thể truyền các tín hiệu theo các tần số từ 400 đến 4,000 chu kỳ/ giây

SUY HAO :

Suy hao là số đo mức suy yếu của một tín hiệu khi nó di chuyển qua một vật tải Ơû đây ta không đề cập hiện tượng suy hao theo nghĩa chính quy mà chỉ xét đến tác động của nó đối với khả năng vận hành

Suy hao là lý do thứ hai mà các thiết kế cáp phải chỉ định các giới hạn về chiều dài chạy cáp Khi cường độ tín hiệu tụt xuống dưới một số giới hạn nhất định, các thiết bị điện tử đang nhận tín hiệu sẽ khó lòng cô lập tín hiệu ban đầu với âm nhiễu hiện diện trong mọi phiên truyền điện tử Hiệu ứng này giống hệt như đang gắng bắt sóng các tín hiệu radio từ xa Cho dù có thể thu được tín hiệu trên đài radio, song nói chung âm thanh vẫn chứa nhiều âm nhiễu

NHIỄU ĐIỆN TỪ :

Nhiễu điện từ (electromagnetic interference – EMI) bao gồm các âm nhiễu điện từ bên ngoài làm biến dạng tín hiệu trong một vật tải Khi nghe một đài phát thanh AM, ta thường nghe âm nhiễu do các động cơ hay tia chớp gây ra

II MÔI TRƯỜNG TRUYỀN HỮU TUYẾN

1 Cáp dùng cho mạng điện thoại : Là loại dây thường dùng trong làm dây điện thoại dẫn tín hiệu từ trạm tổng đài điện thoại đến trạm điện tổng đài điên thoại hay từ trạm điện tổng đài điên thoại đến nơi sử dụng Chúng ta thường sử dụng kết nối với internet thông qua đường dây này

+ Từ tổng đài – nơi sử dụng : thường là 1 đôi dây và chúng được phân làm 2 loại goi là cáp inside và cáp outside

+ Từ tổng đài – tổng đài : Thông thường loại dây này thường được cấu thành từng đôi và bó lại với nhau thành từng bó Tuỳ theo cấu trúc mà nó được bó thành từng bó : 5 đôi, 10 đôi, 25 đôi, 50 đôi……… và nó có qui định màu sắc để nhận dạng thông thường như sau (TC USA)

5 màu chính 5 màu phụ Trắng Dương Đỏ Cam Đen Lục Vàng Nâu Tím Xám Truyền tín hiệu tương tự có tần số lên đến 250 KHz với cự ly lên đến 5Km – 6Km

Truyền tín hiệu số tốc độ tối đa 100Kb/s với trạm lập 2 Km - 3 Km Nếu muốn truyền xa hơn phải có mạch KĐ tăng tín hiệu và phải chú ý đến khả năng bị méo xuyên âm nếu vỏ bọc chống nhiễu không tốt

2 Cáp đồng trục (coaxial cable) :

Là loại cáp đầu tiên sử dụng cho hệ thống mạng LAN Gọi là cáp đồng trục vì có hai dây dẫn dùng chung một trục, đường cáp thường được xem là đồng trục

+ Cấu tạo cáp đồng trục :

- Một dây dẫn trung tâm, thường là dây đồng đặc

- Một dây dẫn phía ngoài tạo thành một đường ống bao quanh dây dẫn trung tâm Dây dẫn này có thể dùng các sợi dây kim loại dạng lưới, lá kim loại, hoặc cả hai Do dây dẫn này cũng bảo vệ dây dẫn phía trong khỏi bị EMI, nên còn được gọi là màng chắn

- Một tầng cách điện để giữ dây dẫn phía ngoài cách đều với dây dẫn phía trong

- Một vỏ bao bằng nhựa để bảo vệ cáp không bị dập

+ Phân loại cáp đồng trục :

Thin net Đường kính : 0.25 inch

Khả năng truyền MAX = 185 m

Tổng trở : 50 ohm

Giá thành : Rẻ

Dung lượng : 2.5 Mbps ( ARCnet)

10 Mbps ( Ethernet)

EMI : Dễ bị bức xạ tín hiệu

Thick net Đường kính : 0.50 inch Khả năng truyền MAX = 500 m Tổng trở : 50 ohm

Giá thành : Đắt Dung lượng : 2.5 Mbps ( ARCnet)

10 Mbps ( Ethernet) EMI : Dễ bị bức xạ tín hiệu

+ Cách đấu nối :

Cáp đồng trục thường được cài đặt theo 2 cấu hình : mắc nối tiếp từ thiết bị này sang thiết bị khác (Ethernet) và hình sao (ARCnet)

3 Cáp xoắn đôi :

Cáp xoắn đôi gồm 2 dây đồng xoắn lại với nhau Kỹ thuật xoắn làm giảm bức xạ gây nhiễu đến những đường cáp lân cận

+ Cáp STP ( Shield Twisted – Pair ) : Gồm 4 đôi dây, 4 đôi dây lại được bọc trong lõi lưới kim loại Có khả năng chống nhiễu điện giữa các đôi dây bên trong cáp và nhiễu bên ngoài cáp thâm nhập vào Trớ kháng

thường 150 Ohm, Tốc độ và thông luợng từ 10 Mbps đến 100 Mbps Chiều dài cáp Max khi sử dụng trong mạng máy tính = 100 met Loại này đắt tiền và khó khăn khi lắp đặt nên ít được sử dụng nhiếu

+ Cáp UTP ( Unshield Twisted – Pair ) : Gồm 4 đôi dây được bọc 1 lớp cách điện và mỗi đôi dây được xoắn lại với nhau, 4 đôi dây được bọc trong 1 ống nhựa Trớ kháng thường 100 Ohm, Tốc độ và thông luợng từ

16 Mbps đến 500 Mbps Chiều dài Max cáp khi sử dụng trong mạng máy tính = 100 met Loại này giá thành rẻ, nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt

Qui định về màu dây cáp UTP

White Green Green White Orange Orange White Blue Blue White Brown Brown

Số thứ tự dây Chuẩn A Chuẩn B

1 White Green White Orange

Nguyên tắc đấu nối cáp UTP, STP

Node to Node, hub to hub

Node to Hub, hob to node

4 Cáp quang : Sợi quang cấu tạo gồm lớp ruột bên trong làm bằng thủy tinh silic cực thuần và có chiết suất cao hơn lớp vỏ bao bọc bên ngoài làm bằng nhựa dẻo chống ẩm ướt, mài mòn, va chạm và các nguy cơ hư hỏng khác Tuy nhiên loại này giá thành rất cao và khó chế tạo Sau này người

ta chế tạo loại sợi quang gồm thủy tinh nhiều thành phần Loại này giá thành thấp hơn nhưng vẫn đáp ứng được nhu cầu sử dụng

Sợi quang thông thường có đường kính từ 2 um - 125 um Truyền tia sáng có tần số 10KHz đến 10 GHz Tốc độ truyền 100Mbps có thể đạt tới 2Gbps Chiều dài Max cáp khi sử dụng trong mạng máy tính có thể lên đến vài Km

Để truyền tín hiệu trong sợi quang : Tín hiệu dạng tương tự phải chuyển đổi sang dạng tín hiệu số rồi sử dụng diode phát quang chuyển đổi sang dạng ánh sáng rời rạc truyền đi trong sợi quang và tại đầu thu ta sử dụng diode thu quang để thu lại ánh sáng rời rạc sau đó chuyển đổi vê trạng thái ban đầu

Tuỳ theo kích thước sợi quang mà ta có các cách truyền tín hiệu ánh sáng trong sợi quang sau

Nếu đường kính sợi lớn, chiết xuất ruột đồng đều cao hơn lớp vỏ bọc, góc tới của tia sáng nhỏ khi đến đấu sợi cáp tia sáng sẽ được phản chiếu toàn phần nhiều lần trong qúa ánh sáng trình truyền dọc theo sợi cáp Ta có thể truyền 1 lúc nhiều tín hiệu trên cùng 1 sợi cáp nhưng do ảnh hưởng của phản xạ toàn phần nhiều lần trong qúa trình ánh sáng lưu thông trong sợi cáp dẫn đến tín hiệu tại đầu thu có thể không đồng pha nhau và dẫn đến tốc độ truyền bi hạn chế

Nếu đường kính sợi thật nhỏ chiết suất sợi đồng đều thì chỉ 1 tia tín hiệu được truyền qua sợi quang

Tín hiệu

tương tự

Tín hiệu dạng số

Phát áùnh sáng rời rạc

Sợi quang

Thu ánh sáng rời rạc

Tín hiệu dạng số Tín hiệu

tương tự

Nếu chiết xuất sợi không đồng đều, chiết xuất cao nhất tại tâm sợi quang và giảm dần khi ra ngoài vỏ thì tia sáng không được phản xạ toàn phần tại mặt tiếp giáp giữa ruột và vỏ lúc đó nó sẽ phản xạ toàn phần ngay trong sợi quang

5 Bảng thống kê thông số các loại cáp :

Kiểu cáp Lắp đặt Thông lượng Phạm vi Coaxial thinnet Dễ dàng lắp đặt 10Mbps 185 mét Coaxial thcknet Dễ dàng lắp đặt 10Mbps 500 mét STP ( Shielded

100 mét Fiber-optic Mắc tiền, khó lắp đặt 100Mbps Vài kilomet

MÔI TRƯỜNG TRUYỀN VÔ TUYẾN

Infrared ( hồng ngoại)

Laser

Narrow-band radio ( Sóng radio băng thông hẹp )

Spread-spectrum radio ( Sóng radio băng thông rộng )

Microwave ( sóng cực ngắn )

Khí quyển qủa đất và không gian là môi trường truyền vô tuyến Tín hiệu truyền được trong môi trường vô tuyến phải lan truyền dưới dạng sóng điện từ

NƠI PHÁT

TÍN HIỆU

NƠI THU TÍN HIỆU KHÔNG GIAN

MÔI TRƯỜNG VÔ TUYẾN

???????????

Như chúng ta biết tín hiệu âm tần có tần số : 20 Hz – 20 KHz đây chính là tần số mà tai người cảm nhận được và tần số này qúa thấp không có khả năng lan truyền đi xa trong không gian Để tín hiệu âm tần có khả năng truyền xa trong không gian ta sử dụng kỹ thuật điều chế để gởi sóng âm tần trên 1 sóng cao tần rồi sau đó cho nó bức xạ ra ngoài không gian dưới dạng sóng điện từ

Kỹ thuật gởi sóng âm tần trên 1 sóng cao tần gọi là kỹ thuật điều chế và được thực hiện theo nguyên tắc sau :

Truyền sóng trực tiếp : truyền thẳng từ trạm phát đấn trạm thu theo đường nhìn thấy

Truyền thông qua trạm tiếp sóng hay trạm lập : Trạm lập có thể đặt trên cao, hay

dùng vệ tinh địa tĩnh

Trái đất Trạm phát Trạm thu

Tín hiệu âm tần (AF)

Điều chế ( MIX)

Dao động cao tần ( OSC RF ) Sóng mang

tin Đường nhìn thấy